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[물리화학실험] Gaussian을 이용한 양자화학 계산 예비보고서 A+2025.01.191. Computational chemistry 계산화학은 분자, 원자, 원자의 구성 입자의 운동과 상태를 나타내는 함수를 컴퓨터를 이용해 계산함으로써 화학 물질들의 이론적인 문제를 다루는 학문이다. 2. Gaussian software 1970년도 John Pople 연구팀이 계산화학(computational chemistry)을 위해 제조한 양자화학 계산 프로그램이다. 관심 대상 분자들에 의해 single point energy, optimized energy, frequency calculation 등을 계산할 수 있다. 이 ...2025.01.19
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양자 화학적 관점에서 바라본 경수(H2O)와 중수(D2O)의 미시적 차이와 그 거시적 함의에 대하여2025.05.161. 경수(H2O)와 중수(D2O)의 정의 및 특성 차이 경수(H2O)는 일반적인 물로, 수소 원자 2개와 산소 원자 1개로 구성되어 있다. 중수(D2O)는 수소 원자 대신 중수소 원자가 포함된 물로, 질량이 더 무겁다. 이러한 차이로 인해 경수와 중수는 물리적, 화학적 특성이 다르다. 2. 경수와 중수의 원자 질량 차이 중수소의 질량이 수소보다 약 2배 더 무겁기 때문에 중수 분자의 질량이 경수 분자보다 약 10% 더 높다. 이로 인해 중수의 밀도, 끓는점, 어는점 등의 물리적 특성이 경수와 다르게 나타난다. 3. 경수와 중수의 ...2025.05.16
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(A+)일반화학실험I 계산화학 결과 보고서2025.05.111. 계산 화학 계산 화학은 컴퓨터의 계산 능력을 이용하여 복잡한 시스템을 기술하려고 시도하는 분야를 말하며, 주요 방법으로는 Ab initio, Density Functional, Semi-empirical, Molecular Mechanics 등이 있다. 이 실험에서는 이러한 계산 화학 방법들을 이용하여 다양한 분자 구조와 에너지 특성을 분석하였다. 2. 양자 화학 양자 화학에서는 고전 역학의 한계를 극복하기 위해 빛의 입자성과 물질파 개념을 도입하였다. 슈뢰딩거 파동 방정식을 통해 양자역학적 시스템의 파동함수를 구할 수 있으며...2025.05.11
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A+ 물리화학실험-계산화학 실습 (Gaussian View) 실험 보고서2025.01.071. 계산화학 계산화학은 화학 전체를 크게 나누는 분류 중 하나인 물리화학 분야에 속하는 이론 물리화학의 한 부분이다. 이론 모형을 기반으로 개발된 컴퓨터 프로그램을 연구대상인 분자에 적용하여 모사실험을 수행한 후, 그 결과를 분석하는 것이 계산화학 분야 연구의 주요 내용이다. 계산화학은 실제 실험에서의 제한 조건에서 자유롭기 때문에, 일반 조건에서 안정하게 존재하는 분자들뿐만 아니라 불안정한 중간체나 전이 상태까지도 다룰 수 있다. 또한 실험으로는 얻기 어려운 분자의 내부 구조에 대한 정보를 얻을 수 있으며, 이를 바탕으로 미지 ...2025.01.07
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계산화학개론2025.01.231. 양자화학 양자화학(Quantum Chemistry)은 Planck 가설, de Broglie의 물질파 이론, Heisenberg의 불확정성 원리에서 출발하여 Schrodinger 방정식을 풀어 그 해를 구하는 화학의 한 분야입니다. 입자의 에너지는 에너지 준위라고 하는 불연속적 값으로만 한정되어 양자화 되어있습니다. 2. Born-Oppenheimer 근사법 Born-Oppenheimer 근사법에서는 2원자 분자의 경우 핵간 거리를 정해 놓고, 해당 거리에서의 전자에 대한 Schrodinger 방정식을 계산합니다. 이를 통해 ...2025.01.23
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Computational chemistry A+ 물리화학실험 결과보고서2025.01.281. Avrogadro를 이용한 butane 구조 최적화 Avrogadro 프로그램을 사용하여 butane 분자의 최적화된 구조를 geometry optimization을 통해 그렸다. force field로 UFF를 사용하였으며, gauche와 anti 구조는 그대로 두고 fully eclipsed와 eclipsed 구조에 대해서는 constraints 옵션을 이용하여 특정 원자들 간의 거리, 각도, 이면각을 계산하였다. 복잡한 분자 구조일수록 입체 분자 구조를 파악하기 위해 많은 변수를 고려해야 하며 계산이 복잡해진다. 따라서 ...2025.01.28
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컴퓨터공학과 지원용 맞춤형 세특 기재 예시2025.01.101. 수학 과제 탐구 소프트웨어 학, 컴퓨터공학에 관심이 깊은 학생으로서, '효율적으로 소수를 구하는 알고리즘'을 주제로 탐구하여 보고서를 작성하는 프로젝트를 진행함. '에라토스테네스의 체'라는 이론을 접한 후, 이를 활용하여 제작한 소수 찾기 알고리즘이 얼마나 효율적일지 탐구하는 것을 목표로 프로젝트를 시작함. '에라토스테네스의 체를 이용한 소수 찾기 알고리즘'과 '소수의 정의를 이용한 소수 찾기 알고리즘'을 직접 코드를 작성하여 코딩한 후, 비교 연구를 진행함. 알고리즘이 어떤 문제를 해결하는 데 걸리는 시간을 의미하는 '시간 ...2025.01.10
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액체에 적용되는 양자역학 이론, 리-아이링 이론2025.01.291. 양자역학 이론 이 논문은 액체에 적용되는 양자역학 이론인 '리-아이링 이론'을 소개하고 있습니다. 이 이론은 기체와 고체에 대한 설명은 많았지만 액체에 대한 설명이 부족했던 상황에서 개발되었습니다. 고전역학과 상대성이론으로는 액체 속 현상을 설명하기 어려웠지만, 리-아이링 이론은 양자역학을 기반으로 하여 액체 속 움직임을 설명할 수 있는 공식을 만들어냈습니다. 2. 리-아이링 이론 리-아이링 이론은 이태규 박사와 헨리 아이링 박사가 공동으로 연구한 결과물입니다. 이 이론은 액체 속 현상을 설명할 수 있는 공식을 제시했다는 점에...2025.01.29
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화학실험(A+보고서) - 계산화학실습2025.05.111. H2 구조 최적화 수소 분자의 구조 최적화 결과를 분석하였다. ab initio 방법을 이용하여 수소 동핵이원자 분자의 구조 최적화를 실시하였으며, 수소 분자의 에너지, 결합 에너지, 분자 오비탈 구조 등을 확인하였다. 수소 분자의 결합 길이와 결합 에너지는 이론값과 비교적 잘 일치하였다. 2. He2 구조 최적화 헬륨 분자(He2)의 구조 최적화 결과를 분석하였다. ab initio 방법을 이용하여 헬륨 동핵이원자 분자의 구조 최적화를 실시하였으며, 헬륨 분자의 에너지, 결합 에너지, 분자 오비탈 구조 등을 확인하였다. 모든...2025.05.11
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나노 반도체 입자의 분광학적 성질 실험보고서2025.01.101. 미셀과 역미셀 계면활성제가 일정 농도 이상에서 모인 집합체인 미셀은 소수성 부분이 핵을 형성하고 친수성 부분이 물과 닿는 표면을 형성한다. 반대로 계면활성제가 유기 용매에 녹는 경우에는 친수성 부분이 핵을 형성하고 소수성 부분이 유기 용매가 닿는 표면을 형성하는 역미셀이 생성된다. 역미셀은 나노입자들이 뭉쳐서 침전되는 것을 막고 첨가한 물의 양에 따라 역미셀의 크기를 조절함으로써 만들고자 하는 나노입자의 크기를 생성할 수 있게 해준다. 2. 띠구조(Band Structure) 고체 내에서 원자 수가 많기 때문에 궤도 함수의 수...2025.01.10
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